多功能自适应复摩擦摆隔震支座的制作方法

本实用新型属于建筑结构隔震控制领域，具体来说，涉及多功能自适应复摩擦摆隔震支座。

背景技术：

传统的建筑、桥梁的抗震设计主要依靠构件自身的强度、刚度和延性来满足抗震要求，但是，近些年来随着结构体系复杂程度的不断增加，常规的抗震设计方法越来越难以满足结构安全性与适用性的要求。而使用振动控制技术可以更好的满足结构对抗震性能的要求。隔震技术是一种有效的振动控制技术，在建筑、桥梁工程中已有广泛的应用。摩擦摆支座是一种隔震滑动系统，通过特定的圆弧面使其具有自复位机制和良好的稳定性。延长了结构自振周期，通过内部滑块滑动隔离地震能量，利用接触摩擦消耗地震能量。复摩擦摆支座是一种新型隔震支座，具有上下两个滑动面，在相同的参数下，相比于单个滑动面的摩擦摆支座，位移容量可以提高一倍。

公告号为CN202577134U的中国实用新型专利公开了一种双凹面摩擦摆支座，包括依次通过球面滑动配合的顶部凹面滑板、中间转动块、中间滑块和底部凹面滑板，所述中间转动块的上球面与顶部凹面滑板的凹球面之间安装有聚四氟乙烯滑板，中间滑块的下球面与底部凹面滑板的凹球面之间安装有聚四氟乙烯滑板，中间滑块与中间转动块滑动配合的球面、中间转动块与顶部凹面滑板滑动配合的球面以及中间滑块与底部凹面滑板滑动配合的球面采用不锈钢材料；支座的外周安装有防尘罩。

公告号为CN204224979U的中国实用新型专利公开了一种复合摩擦摆支座，包括顶板、底板和滑块。该顶板具有与待支撑点固定接触的第一支撑面和内凹的第一凹面；该底板具有与顶板的第一凹面对应且内凹的第二凹面和与待固定点接触的第二支撑面；该滑动座包括球座和球头；球头的一端为凸出的球形曲面另一端为与顶板的第一凹面对应且外凸的第一曲面；球座的一端为与球头的球形曲面对应且内凹的球形凹面，另一端为与底板的第二凹面对应且凸出的第二曲面。

以上复摩擦摆支座提高了位移容量，但是缺少有效的限位装置，在强震作用下，支座可能会因产生过大的位移而出现倾覆和脱位现象，影响支座的隔震性能。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中复摩擦摆支座可能在强震作用下，因产生过大位移，出现倾覆和脱位的现象，从而导致支座破坏的技术问题，本实用新型提供多功能自适应复摩擦摆隔震支座，通过设置套筒限位器与形状记忆合金索限位器限制支座位移，避免支座在强震作用下因产生较大位移而受到破坏。提高支座的隔震性能。

为了达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：多功能自适应复摩擦摆隔震支座，包括顶板、底板和滑块，所述顶板和底板上均设有滑动面，所述顶板和底板之间设置套管式限位器和/或形状记忆合金索限位器，所述滑块布置在两个滑动面之间，所述滑块能在所述两个滑动面上滑动。设置套筒限位器和形状记忆合金索限位器，起到限制支座位移，消耗地震能量的作用，使得支座即使在强震作用下也不会产生过大的位移，保护了支座，提高了其隔震性能。同时设置两个滑动面，提高了支座的位移容量。

优选的是，所述两个滑动面的曲率半径相同。

上述任一方案优选的是，所述两个滑动面的曲率半径不相同，当两个滑动面的曲率半径不相同的时候，该多功能复摩擦摆隔震支座的自适应性提高。

上述任一方案优选的是，所述两个滑动面包括上下两个滑动面。

上述任一方案优选的是，所述套管式限位器布置在所述多功能自适应复摩擦摆隔震支座的相邻边相交的角处，和/或所述形状记忆合金索限位器布置在所述多功能自适应复摩擦摆隔震支座的各个边上。

上述任一方案优选的是，所述套管式限位器布置在外侧，所述形状记忆合金索限位器布置在内侧；或，所述套管式限位器和所述形状记忆合金索限位器交替布置。

上述任一方案优选的是，所述滑块为整体结构或分体结构。

上述任一方案优选的是，所述滑动面为凹面，所述滑块与所述滑动面配合的面为凸面。

上述任一方案优选的是，所述滑块是由主体结构为长方体、立方体或者圆柱的部件加工得到。

上述任一方案优选的是，所述滑块上下凸曲面均涂有聚四氟乙烯摩擦材料。

附图说明

图1是按照本实用新型的多功能自适应复摩擦摆隔震支座的一优选实施例的结构示意图。

图2是图1所示多功能自适应复摩擦摆隔震支座的俯视图。

图3是图1所示多功能自适应复摩擦摆隔震支座的形状记忆合金索限位器的放大图。

图4是按照本实用新型的多功能自适应复摩擦摆隔震支座的滑块的一优选实施例的结构示意图。

图5是按照本实用新型的多功能自适应复摩擦摆隔震支座的滑块的另一优选实施例的结构示意图。

图6是图1所示多功能自适应复摩擦摆隔震支座的运动状态图。

其中，各标号的含义如下：

1：顶板；2：底板；3：滑块；4：套管式限位器；5：形状记忆合金所限位器；6：套管式限位器与顶板及底板的连接部分；7：形状记忆合金索限位器与顶板及底板的连接部分。

具体实施方式

为了更加清楚、正确地理解本实用新型的内容，下面结合具体实施例和附图进行进一步说明、阐述。

实施例1

本实施例中，提供一种多功能自适应复摩擦摆支座，如图1至图2所示，包括由上向下依次叠置的顶板1、滑块3、底板2，顶板1与底板2之间设置的套管式限位器4、形状记忆合金索限位器5。顶板1的下端曲面与滑块3的上端曲面相适配，形成一对圆弧滑动面。滑块3的上端曲面可沿顶板1的下端曲面滑动。底板2的上端曲面与滑块3的下端曲面相适配，形成一对滑动面，滑块3下端曲面可沿底板2的上端曲面滑动。所述顶板1与底板2之间沿周边均匀布置有套管式限位器4和形状记忆合金索限位器5。套管式限位器4通过其与顶板1及底板 2连接的部分6与顶板1及底板2连接；形状记忆合金索限位器5的上下端分别通过球铰与顶板1及底板2连接的部分7与顶板1、底板2固定连接。

本实施例中，所述多功能自适应复摩擦摆支座外形为正方形，顶面和底面具有相同的结构。套管式限位器4、形状记忆合金索限位器5布置在所述多功能自适应复摩擦摆支座的周边，两端分别与顶板1和底板2固定连接，且套管式限位器4布置在内侧，形状记忆合金索限位器5布置在外侧。

本实施例中，滑块3设成圆柱，并将圆柱的两个端面加工成具有一定曲率半径的曲面，然后涂覆聚四氟乙烯摩擦材料，然后分别与顶板1和底板2上的滑动面滑配，滑块3与顶板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和顶板1的滑动面的曲率半径相同，相应地，滑块3与底板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和底板1 的滑动面的曲率半径相同。

本实施例中，底板1的滑动面的曲率半径和顶板1的滑动面的曲率半径设置成相同的。

形状记忆合金索限位器5，如图3所示，由多股形状记忆合金丝缠绕构成。地震作用下，支座盖板发生平移，合金丝随之被拉伸，起到耗能限位的作用。构成形状记忆合金索的形状记忆合金丝的股数没有固定值，而其直径是1mm、 0.5mm、1.5mm或者其中几种的组合。形状记忆合金丝缠绕构成形状记忆合金索后，通过浇筑与连接件固定在一起，连接件上部为一半球铰，半球铰放置在顶板与底板的球形加工槽内形成形状记忆合金索限位器5，然后形状记忆合金索限位器5通过该连接件与顶板1和底板2可转动地连接。

滑块3可以像图1所示那样做成整体，也可以如图4、图5所示的分体结构或其他合理的结构。

其工作原理(运动状态)如图6所示，当地震发生时，所述多功能自适应复摩擦摆支座受到地震作用，顶板1产生位移，滑块2开始滑动，通过滑块2的滑动隔离地震能量，通过摩擦接触消耗地震能量。同时，套管式限位器4与形状记忆合金索5也随之产生位移。形状记忆合金索限位器5开始拉伸，提供恢复力与抗拉能力，同时起到耗能的作用。当套管式限位器4达到预定位移幅值后，套管中的高强螺栓与套管顶端与底端的内壁相接触，使顶板1不能继续产生位移，从而起到了对整个支座的限位作用，保护支座不会因位移过大而发生破坏。

实施例2

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，底板1的滑动面的曲率半径和顶板1的滑动面的曲率半径设置成不同的，使在不同情况下，摩擦摆支座的刚度和阻尼特性可以随着摩擦摆支座的运动而改变，提高自适应性。

实施例3

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，滑块3的主体结构是长方体，但是将长方体长度方向的两个端面加工成具有一定曲率半径的曲面，然后涂覆聚四氟乙烯摩擦材料，然后分别与顶板1和底板2上的滑动面滑配，滑块3 与顶板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和顶板1的滑动面的曲率半径相同，相应地，滑块3与底板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和底板1的滑动面的曲率半径相同。

实施例4

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，滑块3的主体结构是立方体，但是将立方体的任意两个相互平行的端面加工成具有一定曲率半径的曲面，然后涂覆聚四氟乙烯摩擦材料，然后分别与顶板1和底板2上的滑动面滑配，滑块3与顶板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和顶板1的滑动面的曲率半径相同，相应地，滑块3与底板1的滑动面滑配的曲面的曲率半径和底板1的滑动面的曲率半径相同。

实施例5

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，套管式限位器4布置在外侧，形状记忆合金索限位器5布置在内侧。

实施例6

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，套管式限位器4和形状记忆合金索限位器5的位置交替布置，即，部分是套管式限位器4在内侧、形状记忆合金索限位器5在外侧，另一部分是套管式限位器4在外侧、形状记忆合金索限位器5在内侧。

实施例7

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，限位装置仅采用套管式限位器4，起到限位耗能作用。

实施例8

多功能自适应复摩擦摆支座，与实施例1不同的是，限位装置仅采用形状记忆合金索限位器5，起到限位耗能作用。

与以上实施例不同的，还可以直接在现有的单个滑动面的摩擦摆支座的基础上，设置形状记忆合金索限位器5和套管式限位器4，起到限位耗能作用。

需要说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。